專(zhuān)利名稱(chēng)：便攜式多功能紅外測(cè)溫儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種測(cè)溫裝置，具體的說(shuō)是一種便攜式多功能紅外測(cè) 溫儀。
技術(shù)背景本實(shí)用新型主要是用于測(cè)量物體表面溫度，目前巿場(chǎng)上銷(xiāo)售的紅外 測(cè)溫儀大多因?yàn)椴捎矛F(xiàn)有的信號(hào)處理方式導(dǎo)致精確度不高而且功能單一。有的紅外測(cè)溫儀不能在苛刻條件比如零下3(TC下使用，有的紅外測(cè) 溫儀不能測(cè)試零度以下溫度等不足，它們還有個(gè)共同的缺點(diǎn)，就是夜晚 使用測(cè)溫儀時(shí)需要另外帶有照明裝置，使用非常不方便。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足之處，提供一種 本實(shí)用新型的目的是針對(duì)鐵路等系統(tǒng)應(yīng)用的具體特點(diǎn)及考慮到嚴(yán)苛的氣 候環(huán)境，綜合運(yùn)用紅外技術(shù)、微電子技術(shù)和先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)， 提供一款髙性能、高品質(zhì)的多功能便攜式紅外測(cè)溫儀，具有測(cè)量精度高、 溫度分辨率髙、響應(yīng)速度快、測(cè)量量程寬、體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)單、 使用可靠、攜帶方便和穩(wěn)定性好的便攜式多功能紅外測(cè)溫儀。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型包 括光學(xué)裝置、傳感器、信號(hào)處理與控制電路、顯示裝置、報(bào)警裝置和激 光發(fā)射器，光學(xué)裝置將被測(cè)物體輻射的能量進(jìn)行濾波并聚焦至紅外傳感 器，紅外傳感器產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)二級(jí)放大濾波電路后，送至微處理環(huán)境溫度芯片與微處理器相連，將環(huán)境溫度信號(hào)送入微處理器，微 處理器對(duì)上述兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理；微處理器通過(guò)接口連接顯示器、報(bào)警裝置； 微處理器連接有按鍵，選擇保存數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器中； 微處理器連接有通訊接口、開(kāi)關(guān)電路、電壓轉(zhuǎn)換電路； 微處理器連接有按鍵及驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)激光發(fā)射器、顯示器背景燈光
以及照明裝置進(jìn)行控制； 本測(cè)溫儀設(shè)有照明裝置。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于本實(shí)用新型的信號(hào)處理電路采用了模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合 的方法，釆用高精度二級(jí)放大濾波電路，提髙了檢測(cè)的靈敏度，釆用單 一工作電壓，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，功耗低，穩(wěn)定性好，在具有測(cè)溫功能的基 礎(chǔ)上，增加了照明功能，方便操作者夜間進(jìn)行溫度測(cè)量，照明電源采用大容量、可充電電池供電，照明電燈釆用高亮LED發(fā)光二極管，具有亮度高，功耗低，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。附困說(shuō)明圖l為本實(shí)用新型的原理圖； 圖2為二級(jí)放大濾波電路原理圖； 圖3為充放電保護(hù)電路原理圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。由

圖1 —圖3可知，本實(shí)用新型在光學(xué)裝置將被測(cè)物體輻射的能量進(jìn)行濾波并聚焦至紅外傳感器，紅外傳感器產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)二級(jí)放大濾波電路后，送至微處理器；環(huán)境溫度芯片與微處理器相連，將環(huán)境溫度信號(hào)送入微處理器，微處理器對(duì)上述兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理；微處理器通過(guò)接口連接顯示器、報(bào)警裝置； 微處理器連接有按鍵，用于選擇保存數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器中； 微處理器連接有通訊接口、開(kāi)關(guān)電路、電壓轉(zhuǎn)換電路； 微處理器連接有按鍵及驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)激光發(fā)射器、顯示器背景燈光以及照明裝置進(jìn)行控制； 本測(cè)溫儀設(shè)有照明裝置。所述的二級(jí)放大濾波電路采用二級(jí)一階有源濾波放大電路和一階RC 濾波電路的串聯(lián)組合電路。所述的照明裝置包括電燈、控制電路、電源和充放電保護(hù)電路。
所迷的充電保護(hù)電路，電源正極連接電池正極，同時(shí)，電源正極通過(guò)電阻R1和充放電保護(hù)芯片IC的5腳相連，另一端和充放電保護(hù)芯片 IC的2腳相接，充放電保護(hù)芯片IC的5腳和充放電保護(hù)芯片IC的2腳 之間連接有電容C1，電源負(fù)極連接M0S管Q1的源極，其柵極與充放電保 護(hù)芯片的3腳相連，M0S管Ql的漏極與另一 M0S管Q2的漏極相連，其柵 極與充放電保護(hù)芯片IC的l腳相連，其源極和電池負(fù)極相連，充放電保 護(hù)芯片IC的4腳和1腳分別通過(guò)電阻R2和R3與電池負(fù)極相連。本實(shí)^I新型包括光學(xué)裝置、傳感器、信號(hào)處理與控制電路、顯示裝 置、報(bào)警裝置、激光發(fā)射器和照明裝置。光學(xué)裝置將被測(cè)物體輻射的能 量進(jìn)行濾波并聚焦至紅外傳感器，紅外傳感器產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)二級(jí) 放大濾波電路后，送至微處理器；環(huán)境溫度芯片與微處理器相連，將環(huán) 境溫度信號(hào)送入微處理器，微處理器對(duì)上述兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理；微處理 器通過(guò)接口連接顯示器、報(bào)警裝置；微處理器連接有按鍵，選擇保存數(shù) 據(jù)到存儲(chǔ)器中；微處理器連接有通訊接口；微處理器連接有開(kāi)關(guān)電路、 電壓轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)及數(shù)據(jù)顯示保持功能；微處理器連接有按 鍵及驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)激光發(fā)射器、顯示器背景燈光以及照明裝置進(jìn)行控制； 本測(cè)溫儀包括照B月裝置，實(shí)現(xiàn)照明及檢測(cè)功能。所述的二級(jí)放大濾波電路釆用高精度二級(jí)一階有源濾波放大電路和 一階RC濾波電路的組合電路，其中的運(yùn)放采用斬波穩(wěn)定運(yùn)算放大器。所 述的照明裝置包括電燈、控制電路、電源和充放電保護(hù)電路。所述的電 燈為L(zhǎng)ED。所述的電源為可充電電池。所述的充電保護(hù)電路結(jié)構(gòu)如下電 源正極連接電池正極，同時(shí)，電源正極通過(guò)R1和充放電保護(hù)芯片的VCC 相連，另一端和GND相連，VCC和GND之間連接有C1，電源負(fù)極連接一 M0S管的源極，其柵極與充放電保護(hù)芯片的OD相連，MOS管的漏極與另 一M0S漏極相連，其柵極與充放電保護(hù)芯片OC端相連，其源極和電池負(fù) 極相連，CS、 OC分別通過(guò)R2和R3與電池負(fù)極相連。本實(shí)用新型測(cè)溫部分采用9V電池供電。9V電池通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換芯片輸 出+5V電壓給系統(tǒng)供電，測(cè)溫儀整個(gè)模擬電路和和數(shù)字電路采用簡(jiǎn)潔的單 一 + 5V電壓供電。微處理器輸出信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)延遲電路對(duì)電壓轉(zhuǎn)換芯片
進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)電源開(kāi)關(guān)及數(shù)據(jù)顯示保持功能。被測(cè)物體輻射的紅外能量經(jīng)過(guò)光學(xué)裝置濾波并聚焦到紅外傳感器上，紅外傳感器通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一個(gè)電壓輸出信號(hào)，二級(jí)放大濾波電路對(duì)該電壓信號(hào)進(jìn)行濾波放大，然后送微處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到相 對(duì)溫度信號(hào)。環(huán)境溫度芯片輸出信號(hào)送微處理器進(jìn)行另一路A/D轉(zhuǎn)換， 得到外界環(huán)境溫度信號(hào)。微處理器通過(guò)程序?qū)@兩路溫度信號(hào)進(jìn)行處理， 得到被測(cè)物體的實(shí)際溫度信號(hào)，送顯示器顯示，如果得到的被測(cè)物體的 實(shí)際溫度信號(hào)髙于一個(gè)閾值，則微處理器啟動(dòng)報(bào)警裝置。微處理器接有 通信接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出功能。微處理器通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制激光發(fā)射器，實(shí)現(xiàn)激光定位功能。 微處理器通過(guò)背光驅(qū)動(dòng)控制電路，實(shí)現(xiàn)背光照明功能。 微處理器連接有按鍵及驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)激光發(fā)射器、顯示器背景燈光 以及照明裝置進(jìn)行控制；LED照明模塊采用充電電池供電，通過(guò)按鍵及控制電路對(duì)照明進(jìn)行控 制。充放電保護(hù)電路對(duì)充電電池進(jìn)行保護(hù)。如圖2，放大濾波電路采用髙精度二級(jí)一階有源濾波放大電路和一階 RC濾波電路的組合電路，該電路采用單+ 5V電源供電，運(yùn)放采用精密斬 波穩(wěn)定運(yùn)算放大器，具有低噪聲和極低溫漂性能。如圖3，充電保護(hù)電路采用充放電保護(hù)單片集成電路.電源正極連接 電池正極，同時(shí)，電源正極通過(guò)R1和充放電保護(hù)芯片的VCC相連，另一 端和GND相連，VCC和GND之間連接有C1，電源負(fù)極連接一 M0S管的源 極，其柵極與充放電保護(hù)芯片的OD相連，M0S管的漏極與另一M0S漏極 相連，其柵極與充放電保護(hù)芯片OC端相連，其源極和電池負(fù)極相連，CS、 OC分別通過(guò)R2和R3與電池負(fù)極相連。它能通過(guò)精確控制充、放電壓及 對(duì)充放電流的限制，從而能有效的保護(hù)充電電池并延長(zhǎng)其使用壽命。通 過(guò)對(duì)充電電池內(nèi)部充電和放電的控制，并對(duì)放電電流進(jìn)行限制，使電池 放電完畢后保持低電流狀態(tài)，從而達(dá)到對(duì)充電電池過(guò)充過(guò)放電的保護(hù)作 用。
權(quán)利要求1.一種便攜式多功能紅外測(cè)溫儀，包括光學(xué)裝置、傳感器、信號(hào)處理與控制電路、顯示裝置、報(bào)警裝置和激光發(fā)射器，其特征在于光學(xué)裝置將被測(cè)物體輻射的能量進(jìn)行濾波并聚焦至紅外傳感器，紅外傳感器產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)二級(jí)放大濾波電路后，送至微處理器；環(huán)境溫度芯片與微處理器相連，將環(huán)境溫度信號(hào)送入微處理器，微處理器對(duì)上述兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理；微處理器通過(guò)接口連接顯示器、報(bào)警裝置；微處理器連接有按鍵，用于選擇保存數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器中；微處理器連接有通訊接口、開(kāi)關(guān)電路、電壓轉(zhuǎn)換電路；微處理器連接有按鍵及驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)激光發(fā)射器、顯示器背景燈光以及照明裝置進(jìn)行控制；本測(cè)溫儀設(shè)有照明裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能紅外測(cè)溫儀，其特征在于所述的 二級(jí)放大濾波電路采用二級(jí)一階有源濾波放大電路和一階RC濾波電路的 串聯(lián)組合電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式多功能紅外測(cè)溫儀，其特征在于所述 的照明裝置包括電燈、控制電路、電源和充放電保護(hù)電路.
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式多功能紅外測(cè)溫儀，其特征在于所述 的充電保護(hù)電路，電源正極連接電池正極，同時(shí)，電源正極通過(guò)電阻Rl 和充放電保護(hù)芯片IC的5腳相連，另 一端和充放電保護(hù)芯片IC的2腳相 接，充放電保護(hù)芯片IC的5腳和充放電保護(hù)芯片IC的2腳之間連接有電 容C1，電源負(fù)極連接M0S管Q1的源極，其柵極與充放電保護(hù)芯片的3腳 相連，M0S管Q1的漏極與另一M0S管Q2的漏極相連，其柵極與充放電保 護(hù)芯片IC的1腳相連，其源極和電池負(fù)極相連，充放電保護(hù)芯片IC的4 腳和1腳分別通過(guò)電阻R2和R3與電池負(fù)極相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種便攜式多功能紅外測(cè)溫儀，包括光學(xué)裝置、傳感器、信息處理與控制電路、顯示裝置，溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)二級(jí)放大濾波電路后，送至微處理器；環(huán)境溫度芯片將采集數(shù)據(jù)也送入微處理器，比較得出實(shí)際溫度；微處理器分別通過(guò)開(kāi)關(guān)延遲電路、驅(qū)動(dòng)電路和背光驅(qū)動(dòng)電路對(duì)電壓轉(zhuǎn)換芯片、激光發(fā)射器和顯示器進(jìn)行控制；本測(cè)溫儀還包括照明模塊。本測(cè)溫儀集測(cè)溫和照明功能于一體，具有測(cè)量精度高、溫度分辨率高、響應(yīng)速度快、測(cè)量量程寬、體積小、重量輕、攜帶方便和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01K11/00GK201053907SQ200720115859
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者賀 焦, 韓軍良 申請(qǐng)人:焦 賀;韓軍良